Corso di laurea in Fisica

È richiesto che lo studente abbia seguito i corsi di Laboratorio degli anni precedenti, e che segua la parte teorica del corso Introduzione alla Fisica Nucleare e Subnucleare.

Lo scopo principale del corso è mettere gli studenti in grado di padroneggiare la metodologia di base e le tecniche sperimentali necessarie per condurre un esperimento su tematiche di fisica nucleare e acquisire un atteggiamento critico nell'analisi dei dati.

Gli studenti apprendono l'uso di strumentazione ad avanzata tecnologia e sono in grado di fare le tarature e la messa a punto necessarie a eseguire misure complesse che richiedono un'elaborazione e un'analisi statistica dei dati raccolti.

Lezioni introduttive erogate in presenza in aula Magna, con streaming sulla piattaforma Webex.
Lo streaming avverra nelle stesse stanze Webex delle lezioni teoriche del corso:

• Corso A: https://unito.webex.com/unito/j.php?MTID=m3a17adc0a6132585b262e3f556c0c3cf
• Corso B: https://unito.webex.com/unito/j.php?MTID=maea802bdf250290e71554b52d5d6f6e6 

La parte pratica in laboratorio sarà svolta in presenza. La frequenza è obbligatoria per entrambe le parti.

Si raccomanda in particolare di seguire la prima lezione introduttiva del 28/2/2022, ore 15:30 in cui verranno fornite tutte le informazioni pratiche sull'organizzazione dei laboratori. Tale lezione si svolgerà in Aula Magna ed è unica per tutti gli studenti (corso A e B); per lo streaming verrà utilizzata la stanza Webex del corso A.

Durante le prove pratiche in laboratorio gli studenti vengono divisi in gruppi da 3 persone e svolgono una delle esperienze descritte qui sopra. I docenti e i tutor illustrano e discutono le varie fasi delle esperienze. I docenti in seguito discutono con gli studenti l'elaborazione e l'analisi dati che viene fatta sulle esperienze svolte. In questo modo si verifica che tutti gli studenti comprendano appieno lo scopo delle esperienze e le tecniche di misura e di analisi utilizzate.

L'esame consiste in:

• una relazione scritta di alcune pagine sull'esperienza svolta in laboratorio (da presentare insieme agli altri compagni di gruppo)
• una prova orale, eventualmente in modalità telematica (durata media 30 min) in cui si discutono la fisica, i principi di funzionamento della strumentazione utilizzata, le tecniche ed i risultati dell'esperienza svolta in laboratorio. Sono ammessi alla prova orale soltanto gli studenti che hanno consegnato una relazione che abbia una valutazione sufficiente.

L'esito dell'esame è concordato insieme con il docente del modulo teorico. È possibile sostenere l'esame orale per la parte teorica e per quella di laboratorio anche in sessioni diverse.

Validità della frequenza e della prova di esame per il laboratorio: 2 anni dallo svolgimento del laboratorio. Trascorsi 2 anni senza aver superato l'esame completo è necessario seguire di nuovo le lezioni e le esercitazioni di laboratorio.

Informazioni piu' dettagliate sull'esame e sulla stesura delle relazioni si trovano sotto il Materiale Didattico nel file di Informazioni sul Corso.

Richiami su interazione radiazione-materia. Interazione particelle cariche-materia. Rivelazione di radiazione e particelle. Richiami di analisi dati.

Esperienze su:
- Spettroscopia gamma: studio delle caratteristiche del decadimento gamma di alcuni isotopi radioattivi con rivelatore a NaI(Tl). Calibrazione dell'analizzatore multicanale. Studio delle caratteristiche degli spettri di energia di diverse sorgenti gamma. Osservazione dell'effetto Compton. Identificazione di elementi radioattivi nel fondo ambientale ed in campioni di rocce. Misura del coefficiente di assorbimento di massa nel Pb. Misura dell'attività di una sorgente. Osservazione del picco somma in una sorgente di 60Co.

- Spettroscopia alfa: misura dell'energia di particelle alfa utilizzando un rivelatore al silicio. Studio della perdita di energia delle particelle alfa nell'attraversamento di spessori sottili di materiale. Misura del range in aria delle particelle alfa. Osservazione dei picchi secondari di 241Am e stima delle frazioni di decadimento. Studio della catena di decadimento del 232Th.

- Raggi Cosmici: Rivelazione di raggi cosmici tramite rivelatori a scintillazione. Accoppiamento a tubi fotomoltiplicatori e SiPM. Misura di efficienza di un rivelatore a scintillazione. Curva di coincidenza. Stima del flusso di raggi cosmici e della loro distribuzione angolare.

- Rivelazione di radiazione beta con SiPM: Rivelazione di elettroni tramite rivelatori a scintillazione. Accoppiamento a SiPM. Studio del guadagno del SiPM in funzione dei parametri di funzionamento. Spettro dei fotoelettroni. Misure di assorbimento in materiali comuni (carta, alluminio). Plot di Kurie.

Dispense dei docenti  con la fisica e la spiegazione delle esperienze, manuali della strumentazione utilizzata.

Le schede delle esperienze sono disponibili  nella sezione "Materiale didattico" qui sotto.

Le esperienze in laboratorio saranno svolte da gruppi di 3 studenti. Sono previsti 4 turni settimanali di 4 giornate in presenza nel periodo compreso fra il 14/3/2022 e il 7/4/2022.

Per indicarci la vostra preferenza per il turno e la formazione del gruppo, occorre compilare, entro il 13/2/2022, il form all'indirizzo:

https://forms.gle/PNyeqvN4c5mJV34E7

Per motivi organizzativi è inoltre NECESSARIO che tutti gli studenti che intendono seguire il laboratorio si iscrivano al corso utilizzando il bottone qui sotto.

La composizione definitiva dei gruppi e l'assegnazione ai turni verrà comunicata nella prima lezione introduttiva dell'28/2/2022. È estremamente importante partecipare a questa lezione.

Si ricorda che  la frequenza alle lezioni introduttive sulle esperienze e ai turni di laboratorio è OBBLIGATORIA.

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